关于配电网络重构方法的研究

关于配电网络重构方法的研究

邱龙川

邱龙川

深圳供电局有限公司广东深圳518000

摘要：21世纪，随着社会的进步，我国的配电网络系统也逐渐走向智能时代。而配网系统作为电网末端，其承担着分配电能、供电服务的重要任务。配网系统具有点多、面广、运行方式灵活及构成复杂等特点，近年来，随着我国配网系统规模的不断扩大，其网络也变得愈来愈复杂，因此这也对其可靠性有了更高的要求。目前，我国的配网系统正逐渐向智能配网发展，然而其中故障仍然无法避免，一旦配网系统出现故障，往往会严重影响到用户的用电。因此，研究故障后配网系统的网络重构方案非常重要，只有具备了高效的网络重构方案，才能够确保配网系统发生故障后的及时供电恢复。本文主要针对故障后配网系统网络重构进行研究。

关键词：配电网；故障；配网系统；网络重构；作用；研究

随着社会经济与城市化步伐越来越快，对电力需求的不断增大，在我国用电负荷逐步上升，这就对电网系统提出了更高的要求。然而，现代城市的配网系统正不断发达，其主要表现是配网系统变得越来越复杂，这同时也对其可靠性有了更高的要求。只有一个可靠、稳定的配网系统，才能够保证供电的质量。然而，任何事物的故障都是不可避免的，配网系统同样如此，配网系统的故障会严重影响到正常供电，因此这就需要一个高效的故障后配网系统网络重构方案，以及时恢复供电，保障用户的正常用电。以下笔者就来简单谈一谈故障后配网系统网络重构方面的问题，以期能够对其工作有所助益。

一、配网系统网络重构的作用

二、故障后配网系统网络重构方案

1、限制条件

由于现代网配系统的网络结构都比较复杂，因此当进行故障恢复之时，必须要针对其自身的特点而采用合理的网络重构方案。通常情况下，此方案需要满足以下几个限制条件：①当出现故障时能够迅速提供相应的恢复方案，以尽量减少经济损失;②能够尽量多地恢复失电负荷损失，并同时能够区分出用户的优先、重要等级，尽量不影响正常用户的用电;③能够尽量减少开关的操作次数，从而延长开关寿命、减少人力操作时间;④能够平衡各个馈线和分支线路的负荷分配;⑤尽可能地使恢复后的配网系统网络结构接近故障前的结构，并保持其原有的辐射状结构;⑥严格保障其系统没有发生安全越界状况，如馈线和变压器没有过载、各负荷点没有越限等。

2、目标函数的构造

本文所采用的算法的前提是假设配网系统为辐射状结构、配网系统故障后的状态已经可以确定以及其故障已经被有效隔离。故障后配网系统网络重构的目标函数主要如下：①实现负荷数最大化恢复的目标函数：N∈Nt，本式中，N表示为需要恢复供电的负荷节点、Nt表示为停电区域中所有的失电负荷节点、It表示为t支路的负荷电流;②保证重要负荷优先恢复的目标函数：N∈N，本式中，N表示为需要恢复供电的负荷节点、Nt表示为停电区域中所有的失电负荷节点、It表示为t支路的负荷电流、NMC表示比较重要的负荷节点;③限制开关操作次数的目标函数：，本式中，NAw表示为配网系统所需恢复的所有开关数目、Xj表示为j开关的状态变化值;④限制变压器负荷的目标函数：maxi=1，2，…Nm，本式中，Nm表示为配网系统中母线的数量、i表示为母线线路电流值、Vi表示为母线线路电压值。

三、配网系统网络重构的优化目标

1、经济运行

配网系统的潮流分布是处于不断变化之中的，其功率越小，那么运行便越经济。经济运行优化目标下的配网系统网络重构目标函数如下（1）：。本式中，N表示为支路数、Pi表示为支路i末端的有功功率、Qi表示为支路i末端的无功功率、Vi表示为支路i末端的电压幅值。

4、实现综合优化

配网系统网络重构并不是一个单一的优化问题，而应该是一个多目标优化协调的问题，通过网络重构，不仅可以尽快恢复供电、减少故障损失，更还可以带来许多经济方面的改善。因此，在进行配网系统网络重构之时，应当尽量以经济目标为主体，利用罚函数的形式来量化负荷均衡和电压质量等优化目标，从而实现综合优化。

结束语：

配网系统网络的安全可靠供电关系着整个电网的安全运行，但是由于配网系统故障是不可避免的，因此，当其发生故障之后，必须要有一个快速、有效的网络重构方案来实现其快速恢复供电、减少经济损失。本文主要介绍了配网系统网络重构的作用、故障后配网系统网络重构方案以及配网系统网络重构的优化目标，为故障后配网系统网络重构提供了几条科学参考建议，希望能够给我国电网事业的发展带来一定的助益。

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